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Guide des pratiques climatologiques

Édition 2018

OMM-N° 100

TEMPS CLIMAT EAU

Guide des pratiques climatologiques

OMM-N° 100

Édition 2018

OMM-N° 100

© Organisation météorologique mondiale, 2018

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ISBN 978-92-63-20100-3

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TABLEAU DES MISES À JOUR

Date

Partie/chapitre/

section Objet de l"amendementProposé parApprouvé par TABLEAU DES MISES À JOUR ..................................................... iii

PRÉFACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

CHAPITRE 1. INTRODUCTION ................................................... 1 1.1 Objet et contenu du Guide .................................................... 1

1.2 Climatologie ................................................................ 1

1.2.1 Historique ............................................................ 2 1.2.2 Le système climatique .................................................. 3 1.2.3 Utilisations de l'information et de la recherche en climatologie ............... 7 1.3 Programmes internationaux relatifs au climat .................................... 8 1.4 Activités mondiales et régionales relatives au climat .............................. 8 1.5 Activités nationales relatives au climat .......................................... 10 1.6 Gestion de la qualité ......................................................... 12 BIBLIOGRAPHIE ................................................................ 15 CHAPITRE 2. OBSERVATIONS, STATIONS ET RÉSEAUX CLIMATOLOGIQUES ........... 17 2.1 Introduction ................................................................ 17 2.2 Éléments climatiques ........................................................ 18 2.2.1 Éléments en surface et sous la surface ..................................... 19 2.2.2 Éléments en altitude ................................................... 23 2.2.3 Éléments mesurés par télédétection ...................................... 24 2.3 Instruments ................................................................ 24 2.3.1 Équipement de base en surface ......................................... 26 2.3.2 Instruments de mesure en altitude ....................................... 27 2.3.3 Télédétection à partir de la surface ....................................... 28 2.3.4 Télédétection à partir d'aéronefs et de l'espace ............................ 28 2.3.5 Étalonnage des instruments ............................................ 31 2.4 Emplacement des stations climatologiques ..................................... 32 2.5 Conception des réseaux climatologiques ....................................... 34 2.6

Fonctionnement des stations et des réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 36 2.6.1 Heures des observations ............................................... 36 2.6.2 Enregistrement et transmission des observations ........................... 37 2.6.3 Contrôle de la qualité sur site ........................................... 37 2.6.4 Fonctions générales des observateurs .................................... 38 2.6.5 Formation professionnelle des observateurs ............................... 38 2.6.6 Inspection des stations ................................................. 39 2.6.7 Préservation de l'homogénéité des données .............................. 40 2.6.8

Contrôle des messages aux centres de collecte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.6.9 Documentation relative à la station et métadonnées ........................ 41 BIBLIOGRAPHIE ............................................................... 43 CHAPITRE 3. GESTION DES DONNÉES CLIMATOLOGIQUES ......................... 46 3.1 Introduction ................................................................ 46 3.2 Importance et objet de la gestion des données .................................. 47 3.2.1 Conception des systèmes de gestion des données climatologiques ........... 48 3.2.2 Acquisition des données d'un CDMS ..................................... 51 3.2.3 Documentation sur les données d'un CDMS .............................. 52 3.2.4 Stockage des données d'un CDMS ....................................... 53 3.2.5 Accès aux données et extraction des données d'un CDMS ................... 54 Page

TABLE DES MATIÈRES

3.2.6 Archives d'un CDMS ................................................... 54

3.2.7 Sécurité d'un CDMS ................................................... 54 3.2.8 Gestion d'un CDMS ................................................... 55 3.2.9 Normes et directives internationales relatives aux CDMS .................... 55 3.3 Contrôle de la qualité ........................................................ 57 3.3.1 Procédures de contrôle de la qualité ..................................... 58 3.3.2 Documentation sur le contrôle de la qualité ............................... 59 3.3.3 Types d'erreur ........................................................ 59 3.3.4 Tests des formes de présentation ........................................ 60 3.3.5 Tests de complétude ................................................... 60 3.3.6 Tests de cohérence .................................................... 60 3.3.7 Tests de dispersion .................................................... 62 3.4 Échange de données climatologiques .......................................... 62 3.5 Sauvetage des données ...................................................... 65 BIBLIOGRAPHIE ............................................................... 67 CHAPITRE 4. CARACTÉRISATION DU CLIMAT À L'AIDE DE JEUX DE DONNÉES ......... 68

4.1 Introduction ................................................................ 68

4.2 Évaluation des jeux de données ............................................... 68 4.3 Visualisation qualitative des données .......................................... 69 4.4 Descripteurs quantitatifs synthétiques des données .............................. 70 4.4.1 Modèles de données mis en évidence par la distribution de fréquence ........ 71 4.4.2 Paramètres de tendance centrale ........................................ 77 4.4.3 Paramètres de dispersion ............................................... 80

4.4.4 Paramètre de symétrie ................................................. 81

4.4.5 Paramètre d'aplatissement ............................................. 81

4.4.6 Indices ............................................................... 82

4.5 Corrélation ................................................................. 82 4.5.1 Tableaux de contingence ............................................... 82 4.5.2 Coecients de corrélation .............................................. 83 4.6 Séries chronologiques ....................................................... 83 4.7 Interprétation des caractéristiques synthétiques du climat ........................ 85 4.8 Normales .................................................................. 86 4.8.1 Période utilisée pour les calculs .......................................... 87 4.8.2 Stations pour lesquelles les normales et les moyennes sont calculées .......... 88 4.8.3 Homogénéité des données ............................................. 88 4.8.4 Données manquantes ................................................. 88 4.8.5 Température moyenne quotidienne ...................................... 89 4.8.6 Quintiles des précipitations ............................................. 90 BIBLIOGRAPHIE ............................................................... 91 CHAPITRE 5. MÉTHODES STATISTIQUES D'ANALYSE DE JEUX DE DONNÉES ........... 92 5.1 Introduction ................................................................ 92 5.2 Homogénéisation ........................................................... 93 5.2.1 Évaluation de données homogénéisées ................................... 97 5.3 Ajustement de modèles pour évaluer les distributions de données .................. 98 5.4 Transformation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.5 Analyse de séries chronologiques .............................................. 100 5.6 Analyse multidimensionnelle ................................................. 101 5.7 Analyse comparative ........................................................ 102 5.8 Lissage .................................................................... 103 5.9 Estimation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.9.1 Méthodes mathématiques d'estimation .................................. 105 vi

GUIDE DES PRATIQUES CLIMATOLOGIQUES

Page

5.9.2 Estimation fondée sur des relations physiques ............................. 106

5.9.3 Méthodes d'estimation spatiale ......................................... 107 5.9.4 Estimation de séries chronologiques ..................................... 108

5.9.5 Validation ............................................................ 108

5.10 Analyse des valeurs extrêmes ................................................. 109

5.10.1

Méthode de la période de retour ........................................ 109

5.10.2

Précipitation maximale probable ........................................ 110 5.11 Méthodes robustes en statistique ............................................. 111 5.12 Progiciels de statistique ...................................................... 111 5.13 Fouille de données .......................................................... 112 BIBLIOGRAPHIE ............................................................... 113 CHAPITRE 6. PRODUITS CLIMATOLOGIQUES ET DIFFUSION DE CES PRODUITS ....... 116 6.1 Directives générales ......................................................... 116 6.1.1 Périodiques de données climatologiques ................................. 117 6.1.2 Publications occasionnelles ............................................. 118 6.1.3 Produits types ........................................................ 118

6.1.4 Produits spécialisés .................................................... 119

6.1.5 Produits de la surveillance du climat ..................................... 119

6.1.6 Indices ............................................................... 120

6.2 Données aux points de grille .................................................. 121 6.2.1 Jeux de données aux points de grille fondés sur des observations ............. 121 6.2.2 Jeux de données aux points de grille fondés sur des modèles climatiques ...... 125 6.2.3 Données de simulation rétrospective ..................................... 126 6.2.4 Produits de réanalyse .................................................. 127 6.3 Modèles climatiques et perspectives d'évolution du climat ........................ 129 6.3.1 Produits concernant l'évolution probable du climat ........................ 129 6.3.2 Prévisions et projections climatiques ..................................... 131

6.3.3 Scénarios climatiques .................................................. 132

6.3.4 Modèles climatiques mondiaux ......................................... 133 6.3.5 Réduction d'échelle: modèles climatiques régionaux ....................... 134 6.4 Exemples de produits et de représentations graphiques des données ............... 135 BIBLIOGRAPHIE ............................................................... 142 CHAPITRE 7. PRESTATION DE SERVICES ........................................... 144 7.1 Introduction ................................................................ 144quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29

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